Dra. Erica Castro: Desarrollo de probióticos para la salud humana, animal y vegetal

Por Erica Castro Inostroza, doctora en Microbiología e investigadora de la Universidad San Sebastián.

Para muchos, tal vez mi carrera es particular. Mi primera inquietud de investigación se desarrolló cuando me formaba en el área de la matronería, la segunda en la microbiología y la tercera fue profundizando y aplicando esta última en el tema de mi doctorado: el desarrollo de un probiótico vaginal. Es así como he participado en la creación de 13 patentes relacionadas con probióticos para su uso en la salud humana, animal y en el último tiempo, vegetal.

Hoy me desempeño como académica en la Universidad San Sebastián. Acá acepté el desafío de abrir la carrera de Obstetricia y Matronería hace siete años con un gran equipo y fui directora de Simulación Clínica. Actualmente, soy parte del Magíster en Biomedicina Molecular y del Magíster en Innovación en Biociencias y Bioingeniería, lidero tres proyectos de innovación agropecuaria y soy co-investigadora de un proyecto de investigación antártica.

Puede que esto último no tenga una relación tan clara con mi curiosidad inicial, pero aunque parezca un camino errático, cada paso que di me llevó hasta mi escenario actual.

EL MICROMUNDO ENTRE TURNOS

Al poco tiempo de egresar del pregrado en los ´90, comencé a trabajar en diversas áreas del ejercicio profesional, siempre con el sueño de regresar a la academia. Realicé la especialidad en Ginecología, donde profundicé mi interés en infecciones del sistema genitourinario y la importancia de la microbiología en su génesis.

Transcurría 1993 cuando presenté mi tesis en la asociación de la gonorrea en la infección pélvica. Ese año ingresé a la Clínica Sanatorio Alemán de Concepción, donde trabajé once años. En 1995 regresé a mi alma mater como académica, llegando incluso a dirigir el Departamento de Obstetricia y Puericultura. Así, durante más de una década ejercí entre la docencia y los turnos.

En una de mis guardias nocturnas leí un compendio sobre la vaginosis bacteriana, infección genital femenina generada por una desarmonía en las poblaciones microbianas, que se caracteriza por una desaparición de las bacterias protectoras, los lactobacilos. Esa noche reconocí que ese era el cuadro clínico que observaba más frecuentemente.

Así decidí estudiar la vaginosis bacteriana, de la cual no se hablaba en nuestro medio, encontrando sobre un 40% de mujeres afectadas. El tratamiento clásico para abordar esta infección eran los antibióticos, los que ya en esa época generaban resistencia y un alto índice de recurrencia.Debido a esto busqué estudiar las alternativas a los tratamientos tradicionales para las infecciones del tracto reproductivo femenino.

Durante un congreso internacional al cual asistí, se mostraron nuevas alternativas para abordar las infecciones del sistema urinario, como las terapias con lactobacilos, que habían mostrado buenos resultados en modelos animales. Debía estudiar este prometedor método.

BACTERIOTERAPIA, UNA NUEVA OPCIÓN

Nuestro cuerpo está constituido en un 90% por microorganismos, es decir, tenemos más bacterias que células. Están en nuestro intestino, pero también en nuestra boca, piel, leche y genitales. Tal es su importancia, que las elevadas concentraciones de microorganismos que habitan en íntimo contacto con el epitelio, se encuentran e interactúan armónicamente con el hospedero, ser vivo que los alberga, conformando las microbiotas.

Este equilibrio se mantiene gracias a un grupo de bacterias denominadas “ácido lácticas”, principalmente lactobacilos y bifidobacterias. Cuando por diversos factores, tanto ambientales como del propio hospedero, se pierde este equilibrio, es posible restablecerlo administrando esas bacterias de forma exógena, lo que se denomina “probióticos”. Gracias a ellos hoy es posible prevenir y hasta modificar ciertas patologías.

Todos estos atributos me permitieron ver el uso de la bacterioterapia como una opción para manejar la vaginosis. Con esto en mente, inicié un Magíster en Ciencias mención Microbiología, donde caractericé Lactobacillus spp. en flujos vaginales y asocié su presencia o ausencia en mujeres con diferentes variables. Encontré que efectivamente en el caso femenino, el número de parejas sexuales y el hábito de fumar se relacionaban con la ausencia de estas bacterias.

MI PRIMERA PATENTE

Para complementar este descubrimiento, viajé a la ciudad de Tucumán en Argentina, donde aprendí sobre la caracterización de bacterias benéficas en el Centro de Referencia para Lactobacilos de esa ciudad. Con todo este conocimiento postulé a un proyecto de Ciencia & Tecnología, FONDEF, en el año 2001.

Este proyecto marcó un punto de inflexión en mi carrera, fue mi momento Héurēka. Mi objetivo era crear un probiótico que permitiera restaurar la microbiota vaginal y así mejorar la salud reproductiva femenina. Gracias al trabajo de un equipo multidisciplinario, lo logramos y fue el cimiento para mi tesis doctoral, programa académico que desarrollé en la Universidad Autónoma de Barcelona.

Demostré que este preparado, producido en un lote industrial, podía favorecer la salud perinatal, disminuyendo el riesgo del parto prematuro y que su empleo mostraba una regresión importante de la vaginosis bacteriana, en índices similares a las del Metronidazol, antibiótico usado hasta ese momento.

NUEVO DESAFÍO: EMPRENDER 

De este primer proyecto FONDEF surgieron dos patentes concedidas, que han presentado interesados internacionales para comercializar la tecnología. Pero, en ese primer proyecto quedó escrito que si lográbamos desarrollar esta tecnología podríamos emprender en otros rubros como la salmonicultura, que en ese tiempo empezaba a presentar barreras fitosanitarias para entrar a los mercados internacionales. Y así fue.

Después de este primer FONDEF vino una cascada de proyectos adjudicados en el desarrollo de probióticos, tanto  para la acuicultura, como para el manejo de infecciones intrahospitalarias y de la enterocolitis necrotizante del prematuro. Traspasamos el área biofarmacia para conjugar bacterias probióticas con soportes vegetales, usando verduras y frutas como matrices, lo que se denomina simbióticos.

Hemos desarrollamos nuevos alimentos a base de manzanas y berries para apoyar el manejo de la obesidad infantil y de colitis ulcerosa. En esta época además se presentó la posibilidad de incubarnos como una empresa spin off. Así surge Probinature, donde con mi colega y socio, el ingeniero Químico Rodrigo Bórquez, emprendimos en la elaboración de biomasa de bacterias probióticas, principalmente para la acuicultura.

CAMBIOS QUE POTENCIAN HALLAZGOS

Ya cursando el 2012, hubo un proceso de cambio importante en mi vida y se presentó la posibilidad de integrarme a la USS. Comencé una nueva etapa en el desarrollo de probióticos, en la cual la institución creyó y mi apoyó en la presentación de las nuevas iniciativas.

Así fue como hemos emprendido en una nueva era de las bacterias probióticas. Hasta ahora habíamos trabajado con aquellas que eran sometidas a un proceso donde se deshidratan, pero se mantienen viables, vivas. Pero pensamos, ¿qué pasa si ocupamos las bacterias lisadas o prensadas, no viables?

Fue así que con el apoyo de CORFO desarrollamos un aerosol con impacto en la inmunidad del tracto genitorurinario, especial para personas con infecciones urinarias recurrentes. Además, generamos un comprimido gastrorresistente, para apoyar el manejo de la patología de colon, la cual se encuentra en ascenso en nuestra población. En ambas iniciativas los resultados son promisorios y están en proceso de patentamiento internacional.

HACIA UNA AGRICULTURA ECO-AMIGABLE

Ya en el siglo XXI se ha demostrado que las bacterias lácticas son ubicuas, ampliamente distribuidas en la naturaleza. En este contexto, ¿por qué no emplearlas en la agricultura? Acá los hongos patógenos son la principal causa de pérdidas en las cosechas y al ingresar a los mercados internacionales.

Actualmente, se manejan con agroquímicos, por lo que es una oportunidad poder aplicar productos amigables con el medio ambiente que favorezcan una producción limpia y la inocuidad alimentaria. Fue así como aislamos unas cepas de lactobacilos desde abejas y postulamos un proyecto de innovación agraria FIA el 2015, para desarrollar un biocontrolador para manejar el cultivo del arándano.

Ya nos encontramos finalizando este proyecto con resultados exitosos. Hemos observado que este potencial producto alcanza índices similares a productos agroquímicos en el control del hongo que origina Bothrytis, principal enfermedad que afecta a los arándanos. Además favorece la polinización de las plantas.

Con la idea de fortalecer otras áreas de la agricultura, postulamos a un FONDEF de inocuidad alimentaria. Nuestra idea es desarrollar un biocontrolador para el manejo del tizón tardío de la papa, enfermedad provocada por un hongo muy difícil de controlar que lleva a grandes pérdidas de los cultivos a punto de cosecharse, con la consecuente merma económica en la pequeña agricultura.

También actualmente estamos investigando bacterias lácticas aisladas desde distintas microbiotas del continente antártico, un proyecto donde somos co-investigadores, siendo sustentados por el Instituto de Investigación Antártica.

De sitio web HEUREKA